填料箱蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)

1、1 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是填料箱蓋，其主要作用是保證對(duì)箱體起 密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。1.2 零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：01 .以665h5 (，013)軸 為中心 的加工表面。0包括：尺寸為(J)65h5 (9013)的軸，表面粗糙度為1.6, 尺0寸為680的軸與665h5 (，.013 )相接的肩面，尺寸為力100f8( 皿90)與(J) 65h5 ( q013)同軸度為0.025 的面.尺寸為 0.0460660H8( 0)與 力65h5 (。013)同軸度為0.025 的孑L .2 .以660H8(+0.046 0)

2、 孔為中心的加工表面.尺寸為78與660H8(+0.046 0)垂直度為0.012 的孔底面，表 面粗糙度為0.4,須研磨.3 . 以660H8(+0.0460)孔為中心均勻分布的 12孔,6-6 13.5,4-M10-6H 深 20,孔深 24 及 2-M10-6H.4 .其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200 ,考慮到零件材料的綜合性能及材料成本 和加工成本，保證零件工作的可靠，采用鑄造。生產(chǎn)類型：中批或 大批大量生產(chǎn)。2.2 基 準(zhǔn) 面 的 選 擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。也是保證加工精 度的關(guān)鍵

3、。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì) 于一 般軸 類零件而 言，以 外圓 作為 粗基準(zhǔn)是 完全 合理 的。 按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻 時(shí) ，選 該 表 面 為 粗 基 準(zhǔn) 。若 工 件 每 個(gè) 表 面 都 要 求 加 工 ，為 了 保 證 各 表 面 都 有 足 夠 的 余 量 ，應(yīng) 選 擇 加 工 余 量 最 小 的 表 面 為 粗 基 準(zhǔn) 。 ） 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān) 的精 基 準(zhǔn) 選 擇 原 則（基準(zhǔn)重合原則 ；基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 ；可 靠 方便原則 ）， 對(duì) 于 本 零 件 ， 有中心孔，可以 以中 心 孔 作 為 統(tǒng)一 的 基 準(zhǔn) ，但 是 隨

4、便 著 孔 的 加 工 ，大 端 的 中 心 孔 消 失 ，必 須 重 新 建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：1. 當(dāng) 中 心 孔 直 徑 較 小 時(shí) ， 可 以 直 接 在 孔 口 倒 出 寬 度 不 大 于 2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外 圓作為定位基面，來保證定位精度。2. 采用錐堵或錐套心軸。3. 精加工外圓亦可用該外圓 本 身 來 定 位 ，即 安 裝 工 件 時(shí) ，以支承軸頸本身找正。2.3 制 訂 工 藝 路 線工藝路線確定如下：工序I 車削左右兩端面。工序H 粗車力65,力80,力75,力155,力100 ,力91 外圓及倒角。工序出 鉆力30

5、孔、擴(kuò)力32孔，擴(kuò)力47孔。工序 IV 鉆 6-力 13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的 孔 及 攻 螺 紋 .工序V 精車65外圓及與80相接的端面.0.046、工序VI粗、精、細(xì)鏈力60H8(。)孔。工序VH銃660孔底面工序Vffl磨力60孔底面。工序IX鍵力60孔底面溝槽。工序X研磨力60孔底面。工序XI終檢。以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為HT200鋼，硬度為HBW190241,毛 坯質(zhì)量約為5kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加

6、工表面的機(jī)械加工 余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1) .外圓表面(力65、力80、力75、力100、力91、力155)考 慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零 件結(jié)構(gòu)取為力84、力104、力160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除力65以外， 其它尺寸外圓表面粗糙度值為Ra 6.3 um,只要粗車就可滿足加 工要求。2) .外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查機(jī)械 制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)(以下簡稱工藝手冊(cè)表2.2-1,鑄 件輪廓尺寸(長度方向>100160mm,故長度方向偏差為± 2.5 mm. 長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.03.5 mm.現(xiàn)取 3.

7、0 mm o3) .毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，Ra為 6.3,鉆孔再擴(kuò)孔即可滿足要求。0.04604) .內(nèi) 孔力60H8( 0)。要求以外圓面 力65h5 ( <013)定位，鑄出毛坯孔力59。0.0465) 6 60H8( 0)孔底面加工.按照 <<工藝手冊(cè) >>表2.3-21 及2.3-23研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.010磨削余量 Z=0.20.3取Z=0.3銃削余量 Z=3.0 0.3 0.01=2.696) .底面溝槽.采用鏈削，經(jīng)過底面研磨后鏈可保證其精度. Z=0.57) 6 X（J）13.5 孔及 2M106

8、H 孔、4M106H 深 20 孔。 均為自由尺寸精度要求。2.5 確定切削用量2.5.1 工序I :車削端面、外圓本工序采用計(jì)算法確定切削用量加工條件：工件材料：HT200,鑄造。加工要求：粗車力65、力155端面及力65、力80、力75、力 100,6155外圓，表面粗糙度值為6.3。機(jī)床：C620 1臥式車床。刀具：刀片材料為 YG6 , 刀桿尺寸為 16mmX25mm,k =90 ° ,r 0=15 ° "計(jì)算切削用量：1）粗車力65、6155兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3 ±1.25mm則毛坯長度方向的最大加工余量為4

9、.25mm,分兩次加 p工,a =2mm計(jì)。長度加工方向取IT12級(jí)，取±0.04mm確 定進(jìn)給 量f:根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)（第三版）表1.4,當(dāng)?shù)稐U 16mmX25mm, a <=2mm時(shí)，以及工件直徑為6160時(shí)。f=0.5 0.7mm/r按C620- 1車床說明書（見切削手冊(cè)表1.30 ）取f=0.5 mm/r計(jì)算切削速度：按切削手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公箕為k T m % f yv vVc= 1 ap f （m/min）k.cv=1.58,xv=0.15,yv=0.4,m=0.2 。修正系數(shù) 履見切削手冊(cè)表1.28,即k =1.44, ksv=0.8, k kv=

10、1.04, k krv =0.81, k BV =0.97所以Vc =66.7(m/min)確定機(jī)床中00%速1000 x 66.7n s=d = 3.14 84 =253（r/min）按機(jī)床說明書（見工藝手冊(cè)表4.2 8）與253r/min 相 近的機(jī)床轉(zhuǎn)速選取305r/min 。實(shí)際切 削速度 V=80m/min2）粗車6160端面確定00照主地00遮6.7n s = d ' = 3.14 160 =133（r/min）轉(zhuǎn)速選取150r/min 。實(shí)際切削速度 V=75.4m/min 2.5.2 工序H :粗車6 65, 8 80, 6 75, 6 100外圓以及槽和倒角1）切削深

11、度：先,84車至80以及,104車至e1001.581.44 0.8 1.04 0.81 0.97進(jìn)給量：見切削手冊(cè)表1.40.2 c 0.150.4Vc= 6020.5=66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：1000VC 1000 66.7n s= d = 3.14 104 =204(r/min)按機(jī)床選取n切=230 r/min。所以實(shí)際切削速度二 dn 3.14 104 230V=1000 =1000=75.1 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力xFC yFC nFC . FF c =CFc a p f v c k CCFC=900,FC x =1.0 ,y FC =0.75 ,n FC

12、 =-0.15k MF =(黑)(200 )0.4190= 1.02kkr =0.73所以F C =900 1.5 0.5075 66.735 1.02 0.73 = 598(N)切削時(shí)消耗功率Pc=FV/60000=598X66.7/60000=0.665(KW)由切削手冊(cè)表1.30中C630-1機(jī)床說明書可知，C630-1主電動(dòng)機(jī) 功率為7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min 時(shí)，主軸傳遞的最大功率為 2.4KW,所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。2) 粗車,65外圓實(shí)際切削速度V=3.14dn/1000=3.14x305x65/1000=62.3r/min3) 車*75外圓實(shí)際切削速度V

13、=3.14dn=3.14x75x305/1000=71.9r/min4) 粗車*100外圓實(shí)際切削速度V=3.14dn=3.14x305x100/1000=95.77r/m5)車槽7.5 采用切槽刀，r R=0.2mm根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表27-8取 f=0.25mm/rn w =305r/min2.5.3工序田 鉆擴(kuò)632 mm及647mm孔。Z3025搖臂鉆床 1） 鉆孔中32 mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，具進(jìn)給量與切削速度與鉆 同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f= (1.21.3 ) f 鉆11v= ( 23 ) v鉆公式中f鉆、v鉆為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量，查

14、切削手冊(cè) 得f鉆=0.56mm/r （表 2.7 ）v鉆=19.25m/min（表 2.13 ）并令： f=1.35f 鉆=0.76mm/r按 機(jī)床取f=0.76mm/rv=0.4 v鉆=7.7m/minns1000 v-：d1000 7.7二 32=76.6r / min按照機(jī)床選取nw = 97r/min所以實(shí)際切削速度：d w nw1000二 32 971000=7.84m/ min2）鉆孔 647mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，具進(jìn)給量與切削速度與鉆 同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f= （1.21.3 ） f 鉆11v= （ 23 ） v鉆公式中f鉆、v鉆為加工實(shí)

15、心孔時(shí)的切削用量，查切削手冊(cè) 得f鉆=0.56mm/r （表 2.7 ）v鉆=19.25m/min（表 2.13 ）并令： f=1.35f 鉆=0.76mm/r按 機(jī)床取f=0.76mm/rv=0.4 v鉆=7.7m/min1000v 1000 7.7 ns = = =52.6r/min二 d 二 47按照機(jī)床選取nw = 97r/min所以實(shí)際切削速度:-d w nw1000二 47 9714.13m/ min10002.5.4 工序IV 鉆 6一 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24鉆 6-13.5f=0.35mm/rV=17mm/min1000V所以 n= n

16、父 13.5 =401(r/min)按機(jī)床選?。簄w = 400r / min所以實(shí)際切削速度為：二dwnw二 13.5 400v =10001000=16.95m/ min2)鉆2-M106H底孔8.5v=13m/minf=0.35mm/r1000 v所以 n= 71 m 85 =487r/min按機(jī)床選取nw = 500r / min二 dwnwv 二1000實(shí)際切削速度二 8.5 500 二 13.35m/ min10003)4M106H深20,孔深24,底孔8.5f=0.35mm/rv=13m/min1000v所以 n=n x 83=487r/min按機(jī)床選取nw = 500r / m

17、in實(shí)際切削速度：.1d w n w v =1000二 8.5 5001000=13.35m/ min4）攻螺紋孔2-M10-6Hr=0.2m/s=12m/min所以ns = 3 8 2/ m i n按機(jī)床選取nw = 315r/min 貝汗實(shí)際切削速度 dw nw1000二 10 3151000=9.9m/ min5）攻螺紋4-M10r=0.2m/s=12m/min所以ns = 3 8 2/ m i n按機(jī)床選取實(shí)際切削速度nw =315r/min 貝二dwnw1000二 10 3151000=9.9m/ min2.5.5 工序V:精車 65mm勺外圓及與 80mmi接的端面車床：C620-

18、11) 精車端面Z=0.4mmaD = 0.2mmpf = 0.1mm/ r計(jì)算切削速度：按切削手冊(cè)表1.27 ,切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=90min ）vc 二TmapXvfyvkv(m/min)式中G =158Xv =0.15，yv=0.4, m = 0.15修正系數(shù)此見切削手冊(cè)表1.28所以 c,158,八 一Vc = m X v kv 04 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97 = 257m/minc Tmapxvfyv v 600.15 0.20.15 0.10.4 pns1000vca1000 257二 80= 1023r/min按機(jī)床說明書（見工藝手冊(cè)表4.2-

19、8 ）選擇1200r/min所以實(shí)際切削速度1200 二 80v 二1000=301m/ min2）精車65外圓2Z=0.3f=0.1mm/rvc =cvkv(m/min)TmapXvfyv式中cv =1 58冊(cè)表1.28xv =0.15,yv=0.4, m = 0.15修正系數(shù)kv見切削手所以1.44 0.8 1.04 0.81 0.97-257m/min_cvk _158% Tm a xvfyv v - 600.15 0.20.15 0.10.4 pnw = 1200r/ min所以實(shí)際切削速度1200 二 65v 二二 245m / min10003）精車外圓100mm2Z=0.3mmZ

20、=0.15mmf=0.1mm/rvc = 257m/min取nw =1200r/min實(shí)際切削速度1200 二 100v = = 376.8m/min10002.5.6 工序VI:精、粗、細(xì)鏈 6 60H8(00.046)mmfL1） 粗鎮(zhèn)孔至59.5mm2Z=4.5mm 則Z=2.25mm1000v1000 35 (CL , .nw = = =185r/min二 d二 60查有關(guān) 資料，確定金剛鎮(zhèn)床 的切削速度為 v=35m/min , f=0.8mm/min 由于T740金剛鏈主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí) 使用的轉(zhuǎn)數(shù)。2） 精鎮(zhèn)孔至59.9mm2Z=0.4mm,Z=0.2m

21、mf=0.1mm/rv=80m/min1000v1000 80nw = 425r / min二d 3.14 603）細(xì)鏈孔至G60H8（產(chǎn)）mm由于細(xì)鏈與精鏈孔時(shí)共用一個(gè)鏈桿，利用金剛鎮(zhèn)床同時(shí)對(duì)工件 精、細(xì)鏈孔，故切削用量及工時(shí)均與精樟相同。ap = 0.05mmpf=0.1mm/rnw =425r/minV=80m/min2.7.7 工序即：銃60孔底面銃床：X63系列銃刀：選用 立銃刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定v=15m/minaw = 7mm1000v 1000 15ns =；=._二 dw二 10 =477.7r/min采用X63臥式銃床，根

22、據(jù)機(jī)床使用說明書（見工藝手冊(cè)表4.2-39 ）取 nw=475r/min故實(shí)際切削速度為:,d wnwv 二1000二 10 4751000=14.9m/ min當(dāng)nw =475r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm = fzznw =0.08 4 475 = 150mm/min查機(jī)床說明書，剛好有fm=15m/mir直接選用該值倒角1x45。采用90°物鉆2.7.8 工序磨60孔底面1） .選擇磨床：選用MD1158 （內(nèi)圓磨床）2）選擇砂輪：見工藝手冊(cè)第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為A36KV6P 20x6x8mm3） .切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速n 砂=1 5 0 0/ m

23、 i nv 砂=27.5m/s軸向進(jìn)給量fa = 3mm徑向進(jìn)給量fr = 0.015mm2.5.9 工序IX:鍵60mmi底溝槽內(nèi)孔車刀保證 t=0.5mm , d=2mm2.5.10 工序 X:研磨60mmi底面采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm3指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專 用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)力13.5鉆孔的鉆床專用夾具。 本夾具將用于Z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。3.1 問題的指出本夾具主要用來鉆13.5孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工 序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2

24、 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，12孔中，6*13.5在圓周上均勻分布,2 M10, 4M10也為對(duì)稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng) 一，只能以65外圓面作為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼， 用于對(duì)12孔進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng) 夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為,13.5。則軸向力：見工藝師手冊(cè)表28.4Zf vf3.1Cf =420, Zf =1.0,F=Cf d0 f y kFy f =0.8,f=0.35*=(當(dāng)1'

25、;1.07 k f=( 190190F=420 13.51.0 0.350.8 1.07 = 2123(N)轉(zhuǎn)矩T=Ct d0 Zt f yT kT式中： Ct =0.206, Zt=2.0, y t=0.8T=0206 父 13.52.0 父0.350.8 父 1.07= 17.34(N ,M)功率 Pm=T*Vc/ (30d) =17.34*16.95/(30*13.5)=0.726KW在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K=K1K2 K3 K4式中K1 基本安全系數(shù)，1.5;K2 加工性質(zhì)系數(shù)，1.1；K3 一刀具鈍化系數(shù)，1.1；K4 一斷續(xù)切削系數(shù)，1.1貝UF/=KF=1.5

26、 *1.1父 1.1 父1.1父 2123 = 4239(N)氣缸選用啊00mm。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MP a ,夾緊拉桿D = 25mm 02_ 2-二(100 -25 ) 0.6 =4416N)N=T=17.34 N*MN>F鉆削時(shí)17.34工= 267N65 10切向方向所受力：TF1= L取f =0Ff =4416 0.1=441.6(N)F f> F 1所以，鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故本夾具可安全工作。3.3 定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而0該定位元件的尺寸公差為q03,而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可 滿足加工要求。3.4 夾

27、具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī) 動(dòng)夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整 個(gè)夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)： 一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可 能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M P增至0.6 MPa） 以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖3及附圖4。、詳細(xì)D=W=G圖=紙C=AD請(qǐng)JIAt三兩1爸爸五四零六3231885406)回 M男19歲 一 7月13

28、日（公歷）巨鱉座 屬虎解子樹與第區(qū)的空間五四零八詳細(xì)口=亞=6圖=紙C=AD請(qǐng)JIA1三兩1爸爸五四零六3231885406)* M男19歲 一 7月13日（公 巨蟹座 屬虎本夾具力護(hù)甲整I濟(jì)方面也大大減少了開支，生產(chǎn)效率也提高壟然遂斜喔本癡案適合大批量生產(chǎn)5體 會(huì) 與 展 望本次課程設(shè)計(jì)雖然僅僅經(jīng)歷了短暫的三個(gè) 星 期 ，但 是它濃縮了機(jī)械 制 造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課的全過程，體 現(xiàn) 了 我 們 對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌 握 和 領(lǐng) 悟 程 度 。由 于 我 是 第 一 次 進(jìn) 行 夾 具 體 的 設(shè) 計(jì) ，不 可 避 免 地 碰 到了許多困難，有時(shí)甚至?xí)械綗o法下手。無論碰到什么樣的困難， 我 都 沒 有 退 縮 ，憑 借 著 一 股 求 知 的 熱 情 ，再 加 上 指 導(dǎo) 老 師 的 幫 助 ，然 后再回到書本攻克一個(gè)又一個(gè)的難題，最終圓滿地完成了本次設(shè)計(jì)。 通過本次課程設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分